Активность воды, её влияние на качество продукции общественного питания

3. Активность воды и её влияние на качество продукции общественного питания.

Вода  — важная составляющая пищевых продуктов. Она присутствует в разнообразных  растительных и животных продуктах  как клеточный и внеклеточный компонент, как диспергирующая среда  и растворитель, обусловливая их консистенцию и структуру и влияя на внешний  вид, вкус и устойчивость продукта при  хранении. Благодаря физическому  взаимодействию с белками, полисахаридами, липидами и солями, вода вносит значительный вклад в текстуру пищи. Количество  воды в пищевых продуктах влияет на их качество и сохраняемость. Скоропортящиеся  продукты с повышенным содержанием  влаги без консервирования длительное время не сохраняются. Вода, содержащаяся в продуктах, способствует ускорению  в них химических, биохимических  и других процессов. Продукты с малым  содержанием воды лучше сохраняются. Общая влажность продукта указывает на количество влаги в нем, но не характеризует  ее причастность к химическим, биохимическим  и микробиологическим изменениям в продукте.

Многие  виды пищевых продуктов содержат большое количество влаги, что отрицательно сказывается на их стабильности в процессе хранения. Поскольку вода непосредственно участвует в гидролитических процессах, ее удаление или связывание за счет увеличения содержания соли или сахара тормозит многие реакции и ингибирует рост микроорганизмов, таким образом, удлиняя сроки хранения продуктов. Важно также отметить, что удаление влаги путем высушивания или замораживания существенно влияет на химический состав и природные свойства. 

Давно известно, что существует взаимосвязь (хотя и далеко не совершенная) между влагосодержанием пищевых продуктов и их сохранностью (или порчей). Поэтому основным методом удлинения сроков хранения пищевых продуктов всегда было уменьшение содержания влаги путем концентрирования или дегидратации.

Однако  часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги портятся по-разному. В частности, было установлено, что при этом имеет значение, насколько вода ассоциирована с неводными компонентами: вода, сильнее связанная, меньше способна поддержать процессы, разрушающие (портящие) пищевые продукты, такие как рост микроорганизмов и гидролитические химические реакции.

Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах и её причастность к химическим и биологическим изменениям (таким, как гидролитические химические реакции и рост микроорганизмов). Это один из критериев, по которым можно судить об устойчивости пищевого продукта при хранении. Было установлено, что для сохранности пищевых продуктов имеет значение, в какой мере вода ассоциирована с неводным компонентом. Таким образом, термин «активность воды» введен, чтобы учесть соотношение свободной и связанной влаги в пищевом продукте.      Активность воды (aw) определяется как количество воды в образце, доступной для роста микроорганизмов (бактерии, дрожжи и плесень). Активность воды выражается в безразмерных единицах шкалы от 0 до 1, при этом чистая вода соответствует активности воды. Чем меньше массовая доля воды в продукте, тем ниже активность воды.

К примеру, такие  продукты, как сухофрукты, крекеры и макаронные изделия имеют низкие значения активности воды. Эти продукты имеют достаточно длительный срок хранения, поскольку содержат очень мало воды, доступной для роста микроорганизмов. А рост микроорганизмов, как известно, вызывает порчу продуктов и представляет угрозу здоровью потребителей. Несмотря на то, что существует зависимость между массовой долей воды и активностью воды в пищевых продуктах, эта зависимость не всегда может быть определена. Пищевые продукты могут содержать большое количество воды, но иметь низкое значение активности воды. Многие пищевые добавки в продукте могут «связывать» воду, делая её недоступной для развития микроорганизмов. Наиболее распространенные ингредиенты для «связывания» воды, это — сахар, соль (соль связывает в 6 раз больше воды, чем сахар), пектин и глицерин. Хорошим примером пищевого продукта, содержащего достаточное количество воды при низком значении активности воды, является желе.

4. Сахар и пектин в джемах «связывают» воду, делая её недоступной для развития микроорганизмов. Мясные продукты, для которых контролируется активность воды с целью увеличения срока хранения, это — вяленое мясо, ветчина, колбаса, копчёная колбаса. Большинство мясных продуктов с низким значением активности воды имеют в составе соль для «связывания» воды. Также используется технология осушки для понижения массовой доли воды в продукте, что, в свою очередь, понижает активность воды. Известно, что между водой, химическими соединениями и биологической структурой пищевых продуктов происходят взаимодействия различного характера. А именно - вода является дисперсной средой для целого ряда химических реакций и метаболизма микроорганизмов в продуктах питания. В настоящие время изучены и определены пороговые значения Aw для большинства микроорганизмов, за пределами которых, замедляются или прекращаются процессы их роста. Так для большинства бактерий предельное значение Aw, обеспечивающие их нормальное развитие должно быть не ниже 0.90 - 0.99. Дрожжи и многие плесневые грибы хорошо развиваются даже в пределах Aw = 0.85 - 0.65. По величине активности воды выделяют следующие виды пищевых продуктов:  
продукты с высокой влажностью (Аw = 1.0 - 0.9); 
продукты с промежуточной влажностью (Aw = 0.9- 0.6); 
продукты с низкой влажностью(Aw = 0.6 - 0.0).

Стабильность  пищевых продуктов и активность воды тесно связаны. В продуктах с низкой влажностью могут  происходить окисление жиров, неферментативное потемнение, потеря водорастворимых веществ (витаминов), порча, вызванная ферментами. Активность микроорганизмов здесь подавлена. В продуктах с промежуточной влажностью могут протекать разные процессы, в том числе с участием микроорганизмов. В процессах, протекающих при высокой влажности, микроорганизмам принадлежит решающая роль. При хранении пищевых продуктов активность воды оказывает влияние на жизнеспособность микроорганизмов. Поэтому активность воды в продукте имеет значение для предотвращения его микробиологической порчи. Дрожжи и плесени могут расти при более низких значениях активности воды. В основном порчу продуктов с промежуточной  влажностью вызывают дрожжи и плесени, меньше — бактерии. Дрожжи вызывают порчу сиропов, кондитерских изделий, джемов, сушеных фруктов; плесени — мяса, джемов, пирожных, печенья, сушеных фруктов.  
  
 Эффективным средством для предупреждения микробиологической порчи и целого ряда химических реакций, снижающих качество пищевых продуктов при хранении, является снижение активности воды в пищевых продуктах. Для снижения активности воды используют такие технологические приемы, как сушка, вяление, добавление различных веществ (сахар, соль и др.), замораживание. С целью достижения той или иной активности воды в продукте можно применять такие технологические приемы, как:

• адсорбция — продукт высушивают, а затем увлажняют до определенного уровня влажности;
• сушка посредством осмоса — пищевые продукты погружают в растворы, активность воды в которых меньше активности воды пищевых продуктов.

Потенциальными  увлажнителями для пищевых продуктов  являются крахмал, молочная кислота, сахара, глицерин и др.

Контролируя функционально-технологические  показатели в продукте и, в частности, показатель Aw, можно прогнозировать его способность к хранению, что позволит создать "карты стабильности" продуктов, и определить оптимальные условия их хранения.

Содержание  воды в пищевых продуктах должно быть определенным. Уменьшение или  увеличение содержания воды влияет на качество продукта. Так, товарный вид, вкус и цвет моркови, зелени, плодов и хлеба ухудшаются при снижении влажности, а крупы, сахара и макаронных изделий - при ее увеличении. Многие продукты способны поглощать пары воды, т. е. обладают гигроскопичностью (сахар, соль, сухофрукты, сухари). Так как  влажность влияет на питательную  ценность пищевых продуктов, а также  на сроки и условия хранения, она  является важным показателем в оценке их качества.

Содержание воды в пищевых  продуктах в процессе их перевозки  и хранения не остается постоянным. В зависимости от особенности  самих продуктов, а также условий  внешней среды они теряют влагу  или увлажняются. Высокой гигроскопичностью  (способностью поглощать влагу)  обладают продукты, содержащие много  фруктозы (мед, карамель), а также  сушеные плоды и овощи, чай,  поваренная соль. Эти продукты  хранят при относительной влажности  воздуха не выше 65-70 %

Активность  воды - один из самых критических  параметров в определении качества и безопасности товаров, которые  потребляются каждый день. Водная активность затрагивает срок годности, безопасность, структуру и запах пищевых  продуктов. Это также жизненно важно  для стабильности фармацевтических препаратов и косметики.

Поскольку  активность воды столь важна, необходимо измерить ее точно и быстро Количество  воды во многих продуктах, как правило, нормируется стандартами с указанием  верхнего предела ее содержания, так  как от этого зависят не только качество и сохраняемость, но и пищевая  ценность продуктов.  
  
  
 
 
 
 
 
 
 

5. Качество воды.

Вода далеко не всегда пригодна для питья. В разных странах и городах ситуация различается, однако способы «уличения» воды в  непригодности при этом едины. Безусловно, самый лучший способ убедиться в  качестве воды – это сделать «развёрнутый» химический и микробиологический анализ. Но обычные домохозяйки хотели бы узнать о воде всё, не прибегая к услугам лабораторий. Оказывается, есть множество бытовых «сигналов», указывающих на ненадлежащее качество воды. Например, неприятный запах может «расшифровать» наличие в воде пестицидов, толуола, бензола, сероводорода. А излишняя мутность укажет на содержание в воде гидроксидов, песка, фитопланктона, коллоидных соединений, глины. Наберите и дайте воде отстояться. Оранжевый осадок свидетельствует, что вода требует обезжелезивания.

Главные известные  виновники, наделяющие воду болезнетворной и смертельной силой, - бактерии и  тяжелые металлы. Они словно мина замедленного действия.

Доказано, что  огромное значение имеет кислотность  воды. Постоянное употребление воды с повышенным уровнем кислотности – это в самом безобидном случае – хроническая усталость, увеличение массы тела, а в более серьёзных случаях – неврозы, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет, остеопороз и даже онкологические заболевания.

Так же о ненадлежащем качестве воды могут поведать и косвенные  показатели. Например, если овощи и  мясо плохо развариваются, то очень  высока вероятность того, что в  воде есть тяжелые металлы. О них  же может свидетельствовать и  металлический привкус.

Делая анализ воды, особенно важно проверить водородный показатель (pH), общую жесткость и щелочность, концентрацию в воде хлоридов, сульфитов, нитратов, железа, марганца, аммония, кремния, остаточного хлора, меди, а также удостовериться в отсутствии мезофильных аэробных и анаэробных микроорганизмов.

Согласно гигиеническим  нормам, в питьевой воде ни в коем случае не должны содержаться такие  паразиты и бактерии, как колофаки, цисты лямблий, споры сульфитрегредуцирующих клостридий.

Повышенное  микробное загрязнение питьевой воды в первую очередь связано с ветхостью водопроводных сетей, изношенность которых в среднем по области превышает 50 процентов. Состояние объектов централизованного водоснабжения на территории области крайне неудовлетворительное - только санитарная служба ежегодно регистрирует на водопроводах области свыше тысяч аварий.

Медицина  говорит, что от состава питьевой воды зависит здоровье и долголетие человека. То есть вода должна быть полезной. Полезность любого продукта состоит  в насыщении организма необходимыми для нормальной жизнедеятельности веществами – минералами и микроэлементами. Они не производятся организмом, поэтому должны поступать с водой и пищей. Естественная нужная вода – это сбалансированный состав микроэлементов и минералов, которых в воде не один десяток. Минеральные элементы, содержащиеся в воде, благотворно воздействуют на все органы и системы человеческого организма. Кальций (Ca2+) способствует росту и укреплению костей, волос, ногтей, зубов; калий (K+) и натрий (Na+) обеспечивают правильную работу сердца и сосудов; магний (Mg2+) участвует в поддержании нормальных функций нервной системы и мышцы сердца; фтор (F-) повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение; цинк (Zn2+) и селен (Se2+) предотвращают возникновение в организме раковых клеток и не позволяют им размножаться.